| 【発明の名称】 |
冷凍装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】宮 友明
【氏名】宇野 正記
【氏名】服部 尚樹
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| 【要約】 |
【課題】２台の異容量スクロール圧縮機のうちの小容量の圧縮機をインバータ制御し、圧縮機の回転数及び運転台数を変化させることにより、運転容量を変化させ、変動する負荷容量に対して容量に応じた最適な運転を可能とした冷凍装置を提供する。
【解決手段】負荷に対応した吸入圧力センサにより低圧圧力を検出して、それをコントローラにより処理し、スクロール圧縮機の回転数及び運転台数を変化させる制御手段を有することにより、２台の異容量圧縮機を組合せた冷凍装置の台数制御時の容量変化幅を小さくすることができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】並列に接続された２台の異容量のスクロール圧縮機と、その異容量のスクロール圧縮機のうちの小容量の圧縮機をインバータ制御で駆動するための駆動装置を備えた冷凍装置において、負荷に対応した吸入圧力変化に応じてスクロール圧縮機の回転数及びスクロール圧縮機の運転台数を変化させることによって運転容量を制御する機能を有することを特徴とする冷凍装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、同一サイクル内に複数台のスクロール圧縮機を並列に搭載し、負荷に応じて容量制御を行う冷凍装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のマルチタイプ冷凍機では、特開平8−37759号公報に記載されているように、一定速で運転するスクロール圧縮機を複数台搭載し、吸入圧力に応じて圧縮機の運転台数を増減させ容量制御を行う方式を取っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技術は、複数のスクロール圧縮機を搭載しているが、インバータ制御によりスクロール圧縮機の回転数を変化させることができないので、スクロール圧縮機の運転台数の増減によるある限られた段階での容量変化しかできず、負荷容量と運転容量がアンマッチになるという問題があった。
【０００４】従って、本発明の目的は、２台の異容量スクロール圧縮機のうちの小容量の圧縮機をインバータ制御し、圧縮機の回転数及び運転台数を変化させることに加え、台数変化の過程でインバータ圧縮機を停止させることにより、運転容量を変化させ、変動する負荷容量に対して容量に応じた最適な運転を可能することができる冷凍装置を得ることを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するための本発明の第１の特徴は、並列に接続された２台の異容量スクロール圧縮機と、その異容量圧縮機のうちの小容量の圧縮機をインバータ制御で駆動するための駆動装置を備えた冷凍装置において、負荷に対応した吸入圧力変化に応じてスクロール圧縮機の回転数及びスクロール圧縮機の運転台数を変化させることによって運転容量を制御し、負荷容量に合った最適な運転容量で運転する冷凍装置を得ることにある。
【０００６】本発明の第２の特徴は、運転開始時から圧力センサにより低圧圧力を検出してコントローラにより処理し、インバータ制御によりスクロール圧縮機の回転数及びスクロール圧縮機の運転台数を変化させる制御手段により、最適な運転容量で冷凍装置を運転することにある。
【０００７】本発明の第３の特徴は、複数あるスクロール圧縮機の始動順序として、インバータ圧縮機から始動させ、前記スクロール圧縮機の運転周波数が最高周波数に達した後、前記インバータ圧縮機を停止させた後、他のスクロール圧縮機を始動させる制御手段とインバータ圧縮機からスクロール圧縮機のみの運転へと切り換わった後に更に容量増加が必要となった場合はインバータ圧縮機を再び始動させる容量制御手段を有し、台数変化時の容量変化幅を小さくすることにある。
【０００８】本発明の第４の特徴は、複数あるスクロール圧縮機の停止順序として、インバータ圧縮機の運転周波数が最低周波数に達した後、インバータ圧縮機を停止させ、インバータ圧縮機からスクロール圧縮機のみの運転へと切り換わった後に更に容量減少が必要となった場合はインバータ圧縮機を再び始動させ、スクロール圧縮機を停止させる容量制御手段を有し、台数変化時の容量変化幅を小さくすることにある。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づき説明する。
【００１０】図１は本発明における冷凍装置の基本冷凍サイクルの一例を示す図である。図１においては、スクロール圧縮機１ａ，１ｂ，凝縮器２，受液器３，膨張弁４，蒸発器５の主要機器で冷凍サイクルが形成されている。また、圧縮機吸入側の配管には圧力センサ６が取付けられ、前記圧力センサ６にて検出された吸入圧力値をユニットコントローラ７にて処理し、その時の運転容量を決定する。そして決定した運転容量となるように、ユニットコントローラ７からインバータ８に圧縮機１ａの運転周波数指令を出し、また、マルチコントローラ９には一定速圧縮機１ｂの運転指令をそれぞれ出し、スクロール圧縮機の回転数制御及び運転台数制御を行う制御構成となっていて、その時の負荷容量に合った最適な運転容量で運転することを可能にする。
【００１１】次に、図２〜図３によりスクロール圧縮機１ａ，１ｂの容量制御方法を説明する。
【００１２】図２はインバータ８により制御される圧縮機１ａと圧縮機１ｂの容量変化を示した図である。
【００１３】図３は、吸入圧力に対する圧縮機１ａ，１ｂの運転制御範囲を示す。
【００１４】まず、インバータ８により制御される圧縮機１ａの運転フローチャートを図２，図３で説明すると、運転開始時、圧力センサ６にて検出した吸入圧力Ｐｓが予め設定された圧縮機１ａの始動条件値ＰｓＵより大きい時、すなわち図３の(Ａ)〜(Ｃ)ゾーンであれば、ユニットコントローラ７からインバータ８に対して運転指令を出し、圧縮機１ａの運転を開始する。尚、始動時の運転周波数は予め設定された運転周波数範囲の下限周波数で運転するようにする（図２の■）。
【００１５】その後も随時圧力センサ６にてＰｓを検出し、ＰｓがＰｓＵより大きい時、すなわち運転容量に対し負荷が大きい時は運転周波数を増加させるようにユニットコントローラ７からインバータ８に運転周波数の指令を出す。ただし、運転周波数の上限は予め設定させた運転周波数範囲の上限周波数とする。そして、インバータ８はユニットコントローラ７によって指令された周波数の電源を作り、スクロール圧縮機１ａへ供給し回転数が増加するように制御する。
【００１６】圧縮機１ａの運転周波数が最高周波数に達した後、最高周波数での運転が予め設定された容量アップ検出時間以上継続したら負荷が大きいと判断し、インバータ圧縮機より容量の大きい一定速圧縮機１ｂを運転させ、インバータ圧縮機を停止させて運転容量をアップする（図２の■）。更に、ＰｓＵ＜Ｐｓ、即ち図３のＣゾーンの条件が続けば再度インバータ圧縮機を運転する（図２の■）。
【００１７】逆に、ＰｓがＰｓＤ未満、すなわち図３の（Ｅ)，(Ｆ）ゾーンであれば運転容量に対し負荷が小さいため運転周波数を低下させる。その下限は予め設定された運転周波数範囲の下限周波数とする（図２の■）。ただし、運転中にＰｓ≦Ａ以下となれば圧縮機１ａの運転を停止する。圧縮機１ａと一定速圧縮機１ｂが運転している時にＰｓ＜ＰｓＤ、すなわち図３の（Ｅ）ゾーンの状態が５分以上継続すれば負荷が小さいと判断し、インバータ圧縮機１ａを停止させ、運転容量をダウンさせる（図２の■）。さらに同条件が続けば一定速圧縮機停止し、インバータ圧縮機１ａを運転させる（図２の■）。これにより、容量アップ時と同様、台数制御に伴う、容量変化幅を小さくすることができる。
【００１８】また、ＰｓがＰｓＤ≦Ｐｓ≦ＰｓＵの時、すなわち図３の（Ｄ）ゾーンであれば最適運転周波数となっているので、その時の運転周波数と運転台数を維持する。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、スクロール圧縮機の回転数及び運転台数を変化させることにより容量制御する冷凍機において、台数制御に伴う容量変化幅を小さくすることができ、負荷に応じたきめ細かな運転容量で運転できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５１０８
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
【識別番号】０００２３３３１０
【氏名又は名称】日立清水エンジニアリング株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年５月２７日（１９９９．５．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７５０９６
【弁理士】
【氏名又は名称】作田 康夫
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３３７７１８（Ｐ２０００−３３７７１８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１２月８日（２０００．１２．８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１４７６５２ |
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